（新疆中泰(集团)有限责任公司 乌鲁木齐 830019）
【摘 要】通过试验证明了氯工程电解槽氢气压差的自动控制，并提出了完善措施。
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我单位使用氯工程离子膜电解槽进行离子膜烧碱的生产，设计使用全套氯工程设备，电解槽出口总管氢气压差控制试车至今一直使用手动控制，因系统压力较低，所以在出现异常情况下手动应急控制非常困难，也因控制不稳定造成了多起停车事件，况且，手动操作造成员工劳动强度和心理压力大，因此压差的自动化控制是势在必行的。随着国内氯碱化工工业的迅速发展和自动化水平的提高，分散控制系统(DCS)已在国内各化工厂中得到广泛应用，我单位采用横河CS3000系列DCS系统进行控制和操作，DCS合理、可靠的PID控制方式是DCS系统非常重要的内容。本文根据横河CS3000系列DCS系统的控制方式，对氯工程离子膜电解自动化生产工艺中的PID自动控制应用进行相关讨论，以供氯工程电解槽使用厂家参考。
1自控系统的介绍
iscr-0061.1横河CS3000系统简介
DCS系统设有信号采集单元、信号处理单元、信号输出单元、人机界面操作单元以及系统组态单元组成，完美的实现了对信号进行采集、处理、输出以及操作组态等功能。
横河电机CENTUM CS3000 R3集散控制系统(DCS)是一个结构真正开放的系统，它是主要由以下元件所组成的:
1.1.1操作站(HIS)
用于运行操作和监视。
1.1.2 现场控制器(FCS)
用于过程Ｉ／Ｏ信号处理，完成模拟量调节、顺序控制、逻辑运算、批量控制等实时控制运算功能。 1.1.3尾气抽排系统 工程师站(EWS)
用于设计组态、仿真调试及操作监视。
制备乙酸乙酯的装置1.1.4 ESB总线
用于控制站内，中央主控制器ＦＣＵ同本地Ｉ／Ｏ节点之间进行数据传输的双重化实时通讯总线。
1.2自动控制回路的组成
1.2.1自动控制简介
所谓自动控制就是指在脱离人的直接干预，利用控制装置（简称控制器）使被控对象（如设备生产过程等）的工作状态或简称被控量（如温度、压力、流量、速度、pH值等）按照预定的规律运行。实现上述控制目的，由相互制约的各部分按一定规律组成的具有特定功能的整体称为自动控制系统。
1.2.2自动控制原理
自控原理：依据特定的给定值与测量信号的偏差进行调节执行器的动作而改变测量参数直
到与给定值一致从而达到自动控制的目的。
2现状分析
2.1工艺现状分析
我单位系统使用的是日本TOMOE生产的PFA蝶阀口径为600A的蝶阀，流通能力较大，而现场使用环境是：阀前1100mmH2O，阀后1000mmH2O，压差100mmH2O。氢气系统使用的是口径为250A的蝶阀，流通能力较大，而现场使用环境是：阀前1500mmH2O，阀后1350mmH2O，压差150mmH2O。阀流通量较大，只要微小的开度即可影响较大的压力波动。大口径调节阀控制微压，阀门调节变化率为0.1%的递增递减，调节过快或一次调节超过1%的阀位将产生大波动，影响正常生产，阀门离压力变送器有近40米的距离，可能会有调节滞后的现象，调节滞后在自动控制中比较难以消除。
2.2现场干扰来源及排除措施
2.2.1测量介质含水，使介质流动不是稳流，此项可忽略不计。增高减肥鞋
2.2.2测量变送器与调节阀之间的距离也是一个影响因素，不同的操作工所操作的方法也不同。此项在DCS中PID调节可控制。
2.2.3测量变送器本身所存在的误差，需要检定和实验。
3、氢气自控试验
3.1试验过程
利用停车检修机会进行试验，自控投用前确认变送器，压差计与变送器的误差，为排除变送器的误差问题，使用现场U形管压力计做对比，方法是在离变送器最近的电解槽出口与测量变送器的安装位置各装一个U形管压力计做对比，查看变送器与电解槽出口的U形管压力计的偏差，发现变送器确实存在问题，经优化安装后与U形管压力计基本一致，确认变送器无误。
实验完成后，根据CS3000控制系统PID参数性能，对控制器进行设置，因各类DCS控制系统的PID参数性能不一致，所以对PID参数进行性能测试，确认PID参数的作用形式，如P值增加或减少时，阀门的动作快或是慢，调节作用强或是弱，I值增加或减少时，对阀门的
影响大小。根据CS3000控制系统PID参数性能，对控制器进行设置，原则是减少阀门动作频率，减少波动，具体设置为：P=200，I=80，投入自控观察。待自控调节稳定之后，需要观察30-60分钟，确认正常后，增加系统扰动，降电流，使某台电解槽产量降低，使系统产生波动，看阀门是否能够及时进行调节，根据阀门的反应速度和调节情况对PID参数进行整定，总结阀门动作调节情况，直到正常为止。
3.2试验结果
经实验，当氢气和压差投自控后，在正常生产及计划降负荷的过程中压差得以控制平稳。
4自控回路投用的后续完善措施
4.1一期电槽氯氢压缩处理单元使用纳氏泵，系统除了电槽出口阀门控制，后续纳氏泵回流也影响整个系统，整个气路可调部位较多互为干扰影响，因此波动较大，在优化纳氏泵回流控制或更换为透平机压缩处理后方可使用大系统的自控调节，在现阶段使用方法是，氢气和压差投自控，回流控制手动补充控制。
4.2由于目前纳氏泵的泵后压力在80-90KPa之间，而电槽出口压力在80 mmH2O左右，压力相差较大，泵后压力的波动对泵前的压力影响较大，这就要求后续盐酸工序控制平稳，且在负荷调整过程中微缓控制，以保证泵前压差的平稳。
参考文献：
[1] 于慧梅, ZMBCH-2.7离子膜电槽改膜极距电解槽运行总结[J].中国氯碱，2011（7）：
作者简介：
1.
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